有关催化剂和活化能的题

催化剂和活化能专题练习
1、已知反应2NO(g)+Br 2(g)=2NOBr(g)的活化能为akJ/mol，其反应机理如下：
（1）NO(g)+Br 2(g)=NOBr 2(g)(慢)；（2）NO(g) +NOBr 2(g)=2NOBr(g) (快)
下列有关该反应的说法正确的是（）
A．反应速率主要取决于（2）的快慢B．NOBr2是该反应的催化剂
C．该反应的焓变等于akJ•mol-1D．反应速率：v（NO）=v（NOBr2）=2v（Br2）
2、用NH3催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。

如下图，采用NH3作还原剂，烟气以一定的流速通过两种不同催化剂，测量逸出气体中氮氧化物含量，从而确定烟气脱氮率（脱氮率即氮氧化物的转化率），反应原理为：NO (g) + NO2 (g)+ 2NH3(g)2N2(g) +3H2O(g) ΔH＜0。

以下说法正确的是________________。

A. 催化剂①、②分别适合于250℃和450℃左右脱氮
B. 使用第②种催化剂更有利于提高NOx的平衡转化率
C. 相同条件下，改变压强对脱氮率没有影响
-
D. 在交叉点A处，不管使用哪种催化剂，上述反应都未达平衡。

E.催化剂最高点表示此时平衡转化率最高
3、CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气（CO和H2），还对温室气体的减排具有重要意义。

回答下列问题：
（1）CH4-CO2催化重整反应为：CH4(g)+CO2(g)===2CO(g)+2H2(g) △H=+247kJ/mol。

反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。

相关数据如表：
由表判断，催化剂X Y（填“优于”或“劣于”），理由是。

⑵在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下，某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图所示。

!
升高温度时，下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数（K）和速率（v）的叙述正确的是（填标号）。

积、K消均增加积减小、v消增加
C. K积减小、K消增加
D. v消增加的倍数比v积增加的倍数大
⑶在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v=k·p(CH4)·[p(CO2)]（k为速率常数）。

在p(CH4)一定时，不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图所示，则p a(CO2)、p b(CO2)、p c(CO2)从大到小的顺序为。

,
4、当1，3-丁二烯和溴单质1∶1加成时，其反应机理及能量变化如下：
不同反应条件下，经过相同时间测得生成物组成如下表：
实验编号反应条件反应时间产物中A的物质的量分数产物中B的物质的量分数
1-15℃{
T min
62％38％
225℃T min12％88％
下列分析不合理的是
A．产物A、B互为同分异构体，由中间体生成A、B的反应互相竞争
]
B．相同条件下由活性中间体C生成产物A的速率更快
C．实验1测定产物组成时，体系己达平衡状态
D．实验1在t min时，若升高温度至25℃，部分产物A会经活性中间体C转化成产物B
5、已知反应
的能量与反应进程分别如如图所示：
下列说法正确的是( )
A.
B. 反应①的两步均放出热量
C. 反应①的第1步反应速率比第2步慢
D. 反应②的两步活化能均是Ea(正) ＞Ea(逆)
6、已知反应2NO(g)+2H 2(g) N 2(g)+2H 2O(g) △H=-752kJ/mol的反应机理如下:
①2NO(g) N 2O 2(g)(快)
②N 2O 2(g)+H 2(g) N 2O(g)+H 2O(g)(慢)
③N 2O(g)+H 2(g) N 2(g)+H 2O(g)(快) 下列有关说法正确的是
A．N2O2和N2O是该反应的催化剂,
B．②的反应的活化能最小
C．反应速率v(NO)=v(H2)=v(N2)D．总反应中逆反应的活化能比正反应的活化能大
7、臭氧层中氧分解历程如图所示，下列说法正确的是（）
A. 催化反应①②均为放热反应
B. 催化剂不能改变该反应的反应热
C. ClO是该反应的催化剂
D. 在该反应过程中没有化学键的断裂与生成
8、醇是重要的有机化工原料。

一定条件下，甲醇可同
时发生下面两个反应：
i .2CH 3OH（g）CH 3OCH 3（g）＋H 2O（g）
3OH（g） C 2H 4（g）＋2H 2O（g）
I．上述反应过程中能量变化如图所示：
（1）在某密闭容器中，充入一定量CH 3OH（g）发生上述两个反
应，反应________（填“i”或“ii”）的速率较大，其原因为
___________。

若在容器中加入催化剂，使ii的反应速率增大，则E 1和E 2-E 1的变化是：E 1__________；E 2－E1___________（填“增大”、“减小”或“不变”）。

（2）已知：CH 3CH 2OH（g）=CH 3OCH 3（g）ΔH =＋kJ·mol －1。

则乙烯气相直接水合反应C 2H 4（g）＋H 2O（g）=C 2H 5OH（g）的ΔH=。

（3）若在容积为2 L的恒容密闭容器中发生i 、ii反应，当起始投料为2 mol CH 3OH（g）的消耗量为80%时容器中气体的平均相对分子质量为。

9、臭氧已成为夏季空气污染的元凶，地表产生氧的机理如图所示。

下列说法正确的是
A. NO是反应③的催化剂
、O是反应的中间体
C. 反应①②③均是氧化还原反应
D. 产生臭氧的化学方程式为
10、SO2既可用于生产硫酸、作漂白剂,也是造成大气污染的主要污染性物质。

(1)已知如下反应:①2NO(g)+O2(g)2NO2(g)ΔH1=-113 kJ·mol-1
|
②SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)ΔH2= kJ·mol-1
则2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH3=。

(2)常温常压下,SO2与O2间的反应极慢,但向二者的混合物中加入适量的NO2后,SO2很快就会转化为SO3。

反应过程中体系的能量变化可用下图Ⅰ中某一曲线表示(图中曲线a表示没有使用NO2时的能量变化)。

①最可能表示使用了NO2时的能量变化曲线是(填“b”或“c”)。

②若维持其他条件不变,用V2O5代替NO2,下列量值中不可能变化的是(填字母)。

a.反应的活化能
b.反应速率
c.反应热
11、二氧化硫是化工原料，也是主要的大气污染物。

研究二氧化硫的应用，对提高生产效益和消除大
气污染有着重要意义。

回答下列问题：
二氧化硫可用于制硫酸，其中的一步反应为2SO2(g)+O2(g)==== 2SO3(g)。

已知下列分子中1mol化学键断裂时需要吸收的能量数据如下：
.
S=O(SO2) S=O(SO3) O=O(O2)
化学键
能量/kJ 535 472 496
450℃时，上述反应分别在无催化剂、催化剂甲、催化剂乙三种条件下的“反应过程-能量”示意图如图所示。

E6-E1的数值为__________kJ·mol-1；催化剂甲与无催化剂比较，反应的活化能降低了__________kJ·mol-1（用E1～E6等符号表示）；催化剂甲的催化作用__________催化剂乙（填“大于”“小于”或“等于”）。

·
催化剂和活化能练习
1【答案】
2【解析】A.两种催化剂分别在250℃和450℃左右催化效率最高，说明此时催化剂的活性最大，故A正确；
B.该反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，不利于提高NOx的平衡转化率，故B错误；
C.反应为体积增大的反应，增大压强平衡向逆反应方向移动，故C错误；
D.在交叉点A处，不管使用哪种催化剂，脱氮率没有达到最高值，所以上述反应都未达平衡，故D正确；
E.图像研究的是不同催化剂在不同温度下的活性比较，与平衡转化率无关，故E项错误。

故答案为：AD；
3【答案】①相对于催化剂X，催化剂Y积碳反应的活化能大，积碳反应的速率小；而消碳反应的活化能相对小，消碳反应速率大，因此催化剂X劣于催化剂Y。

A项，两个反应均吸热，故当温度升高时，和均变大，故A项正确；
D项，消碳反应的斜率比积碳反应的斜率大，故D项正确；
】
B项，温度升高，速率变大，故B项错误；
C项，温度升高，值变大，故C项错误。

综上所述，本题正确答案为AD。

②由图像知，三种条件下，积碳生成速率，根据沉积碳的生成速率方程可知越大，速率越小，因此从大到小的顺序为
4、选C
5、选C
6、选D
7、选B
8、
9【答案】D【解答】
由图片中反应历程为：①NO2+日光→NO+O ，② O+ O2→O3，③O3+NO→NO2+O2；
A.催化剂在反应前后质量和性质都没变，该过程的总反应为2O3→3O2，所以NO2在反应中做催化剂，NO 为中间产物，故A错误；
B.氯根据以上反应可知，NO、O是反应的中间体，O3是产物，故B错误；故B错误；
C.反应②是非氧化还原反应，故C错误；
D.该过程的总反应为2O3→3O2，则臭氧分子最终转变成氧气分子，故D正确。

故选D。

10、(1)由盖斯定律可知,2×②+①即可得到2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),故ΔH3=2ΔH2+ΔH1= kJ·mol-1。

(2)使用NO2后反应速率加快,由反应过程可知,NO2相当于催化剂,有2个活化能与其对应,故最可能的变化曲线是b。

反应热与是否使用催化剂及催化剂的种类无关,但使用催化剂会改变反应的活化能、反应速率。

11、【解答】E6为2SO3的能量值，E1为2SO2(g)+O2(g)的能量值，E6=2×472×3，E1=2×2×535+496，E6-E1的数值为-196kJ·mol-1；由图可知催化剂甲与无催化剂比较，反应的活化能降低了E5-E4kJ·mol-1；由图可知催化剂甲降低活化能的作用小于乙，因此催化剂甲的催化作用小于催化剂乙；
【答案】（1）-196；E5-E4；小于.。